Een nieuwe ‘vruchtbaarheidschip’, ontwikkeld door onderzoekers van het MESA+ Instituut voor Nanotechnologie van de Universiteit Twente, is in staat nauwkeurig het aantal zaadcellen te tellen in sperma. Dit is een belangrijke stap op weg naar een compact apparaatje waarmee een betrouwbare ‘pre-scan’ kan worden uitgevoerd van de mannelijke vruchtbaarheid. De UT-onderzoekers publiceren de chip in het vakblad Lab on a Chip.
Een sperma-analyse is doorgaans de eerste stap in het
vruchtbaarheidsonderzoek - jaarlijks melden zich in Nederland meer
dan 10.000 stellen die ongewild kinderloos blijven. Het testen van
de spermakwaliteit vergt strikte voorzorgsmaatregelen en een
gespecialiseerd laboratorium. Vaak moet de test twee tot vijf keer
worden herhaald voor een betrouwbaar resultaat. Als de man straks
eenvoudig enkele tests kan doen in zijn vertrouwde omgeving, maakt
dit de procedure een stuk minder beladen. Ook is de kans op een
betrouwbare diagnose dan groter. Volgens de onderzoekers kunnen
bovendien de kosten voor de zorgverzekeraar omlaag.
Tellen
De chip die onderzoeker Loes Segerink heeft ontwikkeld, is in
staat de zaadcellen nauwkeurig te tellen. De concentratie is een
belangrijke indicator: als norm voor de vruchtbaarheid geldt dat
een milliliter ejaculaat minimaal 20 miljoen zaadcellen moet
bevatten. Er zijn nu al simpele thuistests die alleen een uitspraak
doen over 'boven of onder de normwaarde'; omdat ze geen
daadwerkelijke concentratie geven, zijn deze tests echter te
beperkt.
Op de nieuwe chip stromen de zaadcellen door een vloeistofkanaal
waarboven elektroden zijn aangebracht. Stroomt een cel onder dit
'bruggetje' door, dan verandert even de elektrische weerstand. Deze
gebeurtenis wordt geteld. Daarbij is het belangrijk dat de meting
onderscheid weet te maken tussen zaadcellen en andere deeltjes of
cellen in de vloeistof: de telling moet niet vertekend worden
doordat ook andere deeltjes worden meegeteld. Segerink heeft daarom
minuscule bolletjes toegevoegd aan de vloeistof. De methode blijkt
selectief genoeg om die bolletjes te onderscheiden van zaadcellen.
Ook witte bloedlichaampjes worden goed onderscheiden: het aantal
daarvan zegt ook iets over de kwaliteit van het sperma, en geeft de
gynaecoloog dus belangrijke extra informatie.
Beweeglijkheid en vorm ook meten
De concentratie is niet de enige indicator voor de kwaliteit van
het sperma. Ook de spontane beweeglijkheid, motiliteit,
van de cellen en hun vorm zijn bepalend. De vraag in het
vervolgonderzoek is nu of deze twee andere kwaliteitskenmerken op
een vergelijkbare manier kunnen worden gemeten, zodat een compact
apparaatje ontwikkeld kan worden waarin een chip kan worden
geschoven voor eenmalig gebruik. Het apparaatje vertelt de man of
de test is geslaagd; de uitslag hoort hij vervolgens van de
gynaecoloog.
Loes Segerink ontwikkelt de 'fertility chip' in de BIOS Lab on a
Chip groep van prof. Albert van den Berg. De groep maakt deel uit
van het MESA+ Instituut voor Nanotechnologie van de UT. Het
onderzoek wordt gefinancierd door de Technologiestichting STW.
De publicatie 'On-chip determination of spermatozoa
concentration using electrical impedance measurements' van
Loes Segerink, Ad Sprenkels, Paul ter Braak, Istvan Vermes en
Albert van den Berg, is nu al online verschenen, als Advance
Publication, en verschijnt binnenkort in het vakblad Lab on a
Chip.
